EUV微影技術未到位 晶片產業面臨不確定性
EUV微影技術未到位 晶片產業面臨不確定性
新聞來源: 電子工程專輯 (2012.1.6)
長久以來看好可作為晶片製造業的下一大步──超紫外光(EUV)微影技術事實上還未能準備好成為主流技術。這意味著急於利用EUV製造技術的全球晶片製造商們正面臨著一個可怕的前景──他們必須使用較以往更複雜且昂貴的技術來擴展現有的光學微影工具，如雙重圖形等。更糟的是，EUV技術的差距對於半導體製造供應鏈的根本經濟基礎構成了威脅。
EUV技術最初是在2005年時針對生產用途所開發的，後來一直被期待用於22nm晶片製造，英特爾公司(Intel)也已於去年率先啟動這項技術。現在，英特爾計劃擴展光學微影技術至14nm節點，而從2015年下半年開始的10nm節點將轉換至以EUV技術作為其主流生產方式。此外，三星公司(Samsung)也計劃最快可在2013年導入EUV技術量產製造。
但晶片製造商希望能在他們計劃進行量產製造前，能夠讓EUV技術預先做好準備，那麼他們將可先行建立晶片設計規則以及調整其製程。而今，一連串的挑戰依然存在，包括開發更好的光罩檢測、維修工具以及感光度更佳的光阻劑。
截至目前為止，推動EUV量產的最大障礙是EUV工具上的晶圓吞吐量，仍遠低於可實現EUV製造所需的標準。造成吞吐量受限的原因則是由於缺乏能夠提供所需功率與可靠性的EUV光源。
“我認為EUV光源顯然無法在未來幾年內準備好所需的功率與可靠性，”凸版印刷(Toppan Photomask)公司技術長Franklin Kalk表示，“隨著第一款生產工具計劃遲至2012年晚期推出，生產整合需在那之後才能進行，想要在2013年量產EUV技術預計是難以達到的目標。”
KLA-Tencor公司副總裁兼總經理Brian Haas在去年9月舉行的一場業界會議中表示，在周遭不斷充斥著對於吞吐量的質疑，過去將EUV技術視為次世代微影主導技術的看法已經改變了。其它一度被認為是利基型的技術，如奈米壓印微影技術，最終可能在某些設備應用上扮演著更主流的角色。
微影設備供應商ASML公司已經售出6套EUV預生產工具給晶片廠商了。根據ASML公司首席科學家Bill Arnold表示，其中三套系統現正被用於曝光晶圓，其他系統則分別在裝機至出貨給客戶的不同階段中。ASML坦承該工具的吞吐量大約每小時產出不到10片晶圓。一些觀察家則認為該工具每小時產出約僅在1-5片晶圓之間。
已經有許多製造商嘗試過了，但至今都未能開發出具有足夠功率與可靠性的EUV光源，以使EUV微影技術達到充份的吞吐量。ASML表示至少有三家公司可望解決這項挑戰，包括Ushio、GigaPhoton以及ASML的長期供應商Cymer。
ASML公司表示，日前有兩家光源供應商分別展示其不同等級的光源技術，應該有助於提高EUV掃描器的吞吐量到每小時約15片晶圓。這也將使設備公司得以開始擘劃發展藍圖──在2012夏季以前提升EUV吞吐量至可實現商用化標準。
